基于CNPs/PEP荧光纳米复合探针的Caspase-3活性检测

针对荧光有机小分子探针存在的细胞膜穿透性差、吸收率低以及细胞定位能力差等问题,本论文将具有化学稳定性好和荧光淬灭效率高的碳纳米颗粒(CNPs)引入到传感体系设计中,构建一种以CNPs为荧光淬灭剂和纳米载体,荧光素(FAM)为荧光标记物模型,多肽(PFP)为连接和识别基团的CNPs/PEP-FAM荧光纳米交联传感平台。在该体系中,CNPs和多肽之间通过π-π堆积作用,不需要复杂繁琐的修饰过程,操作简单,通用性好;利用荧光分析技术可以实现对caspase-3活性的高灵敏检测。     

基于二硫化钼交流阻抗适体传感器对三磷酸腺苷的无标记检测

为了实现对三磷酸腺苷(ATP)无标记、高灵敏地检测,构建了基于二硫化钼的交流阻抗适体传感器。利用二硫化钼自身的还原性成功合成了金纳米颗粒功能化二硫化钼(AuNPs@MoS2)纳米复合材料,并通过Au-S键将ATP核酸适体组装到AuNPs@MoS2修饰电极表面。当核酸适体与ATP结合后,其构型发生变化,将会阻碍电化学信号分子K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)6与修饰电极间的电子传递,使该适体传感器的电阻变大。在最优条件下,该传感器检测ATP的线性范围为10nmol/L~1mmol/L,检出限为1nmol/L,并能很好地区分ATP与CTP、GTP和UTP,表明该传感器具有较高的检测灵敏度和良好的特异性。该传感器的成功构建,为其他生物分子的检测提供了新的思路。     

Ag纳米立方共振传感器的热组装及应用

采用热驱动组装的方法,制备了限域表面等离子体共振传感膜。首先,以聚乙烯吡咯烷酮为结构导向剂和稳定剂制备了Ag纳米立方。然后,利用两亲性分子2-二乙胺基乙硫醇的亲疏水性随温度变化的性质,通过温度调控实现了Ag纳米立方在玻璃基体上的二维组装。以Ag纳米立方表面的聚乙烯吡咯烷酮为偶联剂,采用经典Stober法在二维组装膜表面包覆了Si O_2,从而提高了传感膜的稳定性以及后续功能化的可行性。最后,将Ni~(2+)/次氮基三乙酸体系引入表面等离子体共振传感器表面,实现了生物素的固载和溶液中链霉亲和素的高灵敏度传感检测。     

纳米颗粒物在空气中的阻力特性研究

对于空气中的纳米颗粒,其动力学行为属于自由分子区,并且在阻力计算中需要考虑气体分子与颗粒之间的范德瓦尔斯力。基于气体动力学理论推导得到了纳米颗粒在二元混合气体中所受阻力的计算式。在此基础上,分析了纳米颗粒在空气中所受阻力与空气温度、颗粒粒径、颗粒物质种类等因素的依赖关系。研究发现:纳米颗粒所受空气阻力随温度升高而减小;在颗粒粒径小于30nm时,范德瓦尔斯力的作用不能忽略,经典的刚体碰撞模型不再成立;由于势参数的不同,对于不同物质种类的颗粒,其阻力差异比较明显。分析结果表明,提出的计算公式与实验结果吻合较好,而采用经典的Stokes-Cunningham公式的计算结果比实验结果偏低了20%~40%。     

纳米颗粒对功能型微生物的毒性效应研究进展

纳米颗粒因其独特的物理化学性质被广泛应用于生产和生活中,随着纳米颗粒使用的迅速增长,大量纳米颗粒进入环境中,其潜在的风险受到众多研究者的高度关注。在环境中,具有特殊功能的微生物扮演着举足轻重的作用。通过调研纳米颗粒对功能型微生物毒性的最新研究成果,从生物个体角度综述了纳米颗粒对功能型微生物的毒性效应及相应的致毒机制,着重从微生物群体角度论述了纳米颗粒对功能型微生物群体的影响,同时还探讨了削减纳米颗粒毒性的途径。最后进一步分析了目前纳米生态毒性研究中的问题,并对今后研究的方向进行了展望。     

纳米金属氧化物在葡萄糖氧化酶传感器中的应用进展

<正>0引言在已经报道的各种不同种类的纳米材料中,纳米金属氧化物(NMOs)作为酶固定基质促进传感器的发展引起了人们的关注[1-3]。金属的纳米结构的氧化物比如锌,铁,铈,锡,锆,钛,镁等金属,被发现具有功能化的生物相容性,高的表面反应活性,高的催化效率,无毒和催化特性,并且还表现出增强的电子转移动力学和很强的吸附能力,且对生物分子的固定化提供了一个合适的微环境,因此纳米金属氧化物逐渐被用来固定生物分子来构建含酶的生物传感器。用NMOs固定葡萄     

聚乙二醇修饰对抑制纳米颗粒在水中聚集行为影响的分子动力学模拟

为了探究表面聚乙二醇(PEG)修饰对抑制疏水性纳米颗粒在水中的聚集行为影响,应用粗粒度分子动力学计算方法,对PEG修饰的疏水性纳米颗粒的水相聚集行为进行了模拟研究。分别建立刚性颗粒和表面疏水链改造的颗粒两种纳米颗粒模型,重点探讨了不同链长PEG修饰对抑制颗粒聚集的影响。研究发现,PEG修饰可以有效抑制疏水性纳米颗粒在水相中的聚集行为,而且随着PEG修饰长度的增加,抑制聚集作用明显增强。通过对颗粒聚集前、后体系的分子密度分布改变、颗粒的均方位移以及能量变化等参数的分析,进一步阐述了PEG修饰抑制疏水性纳米颗粒在水相中的聚集过程,并对其微观机制进行初步探究。模拟结果表明,通过对纳米颗粒表面进行PEG修饰,可以调控颗粒在水相环境中聚集行为。     

金属镍掺杂改进纳米TiO_2的表面增强拉曼散射性能

随着激光技术及纳米制备方面技术不断进展,超灵敏分析检测技术也得到了一定程度的发展。表面增强拉曼散射光谱能够在分子水平上有效探究物质结构信息,可以说是一项极具前景的表面光谱技术,目前已经被广泛应用于界面及表面科学,或者是材料甚至生命学科领域中。本文分析了金属镍掺杂改进纳米Ti O2的表面增强拉曼散射性能,提升了纳米Ti O2基底对于吸附分子SERS增强力,并充分改善纳米Ti O2SERE的性能。     

用于水处理的纳米技术和纳米材料

纳米技术和纳米材料在污水处理中极具优势.用于污水处理的纳米技术所涉及的主要纳米结构包括有纳米吸附剂,纳米膜,纳米催化剂,生物活性纳米颗粒,分子印迹聚合物等,它们能够去除有毒金属离子,致病微生物,水中有害的有机、无机溶质等.纳米材料具有高的比表面积,能够有效消除污水中的有毒金属离子,降解水中有害的有机溶质等.对现有的用于污水处理的纳米技术和半导体纳米材料进行了简单介绍,重点评述了半导体纳米催化剂和相关的纳米复合材料光催化剂的研究和进展.     

趋磁细菌多样性与应用研究进展

趋磁细菌是一类可以沿磁场方向进行运动的微生物统称,在细胞内合成由生物膜包被、链状排列、纳米级、单磁畴的磁铁矿(Fe_3O_4)或胶黄铁矿(Fe_3S_4)的磁小体颗粒。趋磁细菌在自然界分布广泛且多样性丰富,不仅在水环境和沉积环境的铁、硫、碳、氮、磷等元素生物地球化学循环中发挥重要作用,而且在污染治理、疾病诊断和治疗等方面有较好的应用。趋磁细菌磁小体由生物膜包被并在细胞调控下合成,是一类新型的生物源磁性纳米材料。相比常规化学合成的磁性纳米颗粒,磁小体具有大小均一、生物相容性高、兼具化学修饰和基因工程修饰功能等特点,在磁性分离、固定化酶、食品检测、环境监测、医学诊断、磁共振成像、磁热疗和靶向治疗等方面具有广阔的应用前景。在介绍趋磁细菌多样性研究的基础上,综述了趋磁细菌和磁小体的制备、修饰及其应用的最新进展,并对未来的研究进行了展望。